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宇宙有多大?(從宏觀到微觀的審視)

 楚地遙 2014-05-13

總有人會(huì)問(wèn)宇宙有多大,雖然現(xiàn)在可科技水平還沒辦法確切的宇宙大小但是現(xiàn)在我們能深刻的知道我們是有多渺小,接下來(lái)跟隨小編來(lái)從新審視和認(rèn)識(shí)一下我們的地球君和我么自己吧.

不多說(shuō),直接上圖,后面會(huì)越來(lái)越精彩。

太陽(yáng)系八大行星全家福,曾經(jīng)的冥王星春運(yùn)沒買到車票沒按時(shí)趕到單位報(bào)到被降為矮行星。 科普:矮行星就是體積介于行星和小行星之間的行星(PS:其實(shí)是在太陽(yáng)系內(nèi)發(fā)現(xiàn)了更多的和冥王星體會(huì)差不多的行星比如卡戎星、鬩神星谷神星等等都是圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的矮行星所以冥王星嚴(yán)格意義上來(lái)講就不能算是行星了)

太陽(yáng)家族

草帽星系

太陽(yáng)黑子

螞蟻星云

建造之柱1995年4月7日哈勃在鷹星云拍到的

仙女座里的著名巨型旋渦星系M31(NGC 224)迄今最為清晰的圖片

此前拍攝的M31照片

目前堪稱最大最古老的黑洞

美國(guó)斯坦福大學(xué)的天文學(xué)研究小組在遙遠(yuǎn)的宇宙中發(fā)現(xiàn)了到目前為止堪稱最龐大最古老的黑洞。其質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的100多億倍,這意味著這個(gè)被稱為Q0906+6930的黑洞能夠在自己的引力場(chǎng)中吸納上千個(gè)太陽(yáng)系,其質(zhì)量也相當(dāng)于銀河系內(nèi)所有恒星的質(zhì)量之和。

這個(gè)巨型黑洞位于大熊座星系中央,與地球的距離約為127億光年。據(jù)來(lái)自斯坦福大學(xué)的羅格-魯曼尼表示,科學(xué)家們初步確定這個(gè)黑洞的年齡約為127億歲,也就是說(shuō),它在“大爆炸”之后10億年內(nèi)就已經(jīng)形成了。

它不斷吞噬宇宙物質(zhì)來(lái)壯大自己

眾所周知,黑洞是看不見的,因此科學(xué)家們只能依靠它發(fā)出的輻射和對(duì)相鄰恒星的萬(wàn)有引力作用來(lái)判定它的存在。一般來(lái)講,天文學(xué)家們將黑洞分為兩類:星狀黑洞和超大質(zhì)量星狀黑洞。星狀黑洞由質(zhì)量相當(dāng)于幾個(gè)太陽(yáng)的恒星坍縮形成,而超大質(zhì)量星狀黑洞的質(zhì)量則可達(dá)十億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。

羅格-魯曼尼認(rèn)為,研究這類奇異的天體有助于更好地研究宇宙的構(gòu)成。

宇宙(Universe)是由空間、時(shí)間、物質(zhì)和能量,所構(gòu)成的統(tǒng)一體。是一切空間和時(shí)間的綜合。一般理解的宇宙指我們所存在的一個(gè)時(shí)空連續(xù)系統(tǒng),包括其間的所有物質(zhì)、能量和事件。宇宙根據(jù)大爆炸宇宙模型推算,宇宙年齡大約138.2億年

是你出生海洋中間一個(gè)孤立的荒島,而且跟外界沒有任何聯(lián)系,你的地理知識(shí)將是有限的。通過(guò)望遠(yuǎn)鏡向四外遠(yuǎn)眺,你看到的景象會(huì)受海平面的約束。盡管你可以推測(cè)邊緣之外的東西,但你會(huì)缺乏切實(shí)的證據(jù)來(lái)支持你的假設(shè)。僅局限于我們的行星以及其周圍,我們面臨同樣的情況:我們可以看見宇宙一部分,但我們只能推測(cè)其的全部范圍。我們可以通過(guò)平面幾何猜測(cè),宇宙繼續(xù)無(wú)限期地向所有的方向擴(kuò)張,就像一個(gè)草原延伸到我們眼睛所至的地方。(在這種情境下的平面是指一個(gè)連續(xù)的三維空間,像一個(gè)無(wú)限延伸的盒子)。然而,我們對(duì)實(shí)際的宇宙的理解受可觀測(cè)的宇宙的邊緣所束縛。我們肯定不清楚在我們儀器能觀測(cè)的孤立地方之外存在什么東西。因此,我們可能想知道:我們可能能夠直接觀察到的部分宇宙究竟有多大?乍看一下,該問(wèn)題答案似乎是一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算。光的速度大約是每秒鐘186,282英里,或每年大約5.9萬(wàn)億英里。從宇宙大爆炸起流逝的時(shí)間是137.5億年。兩個(gè)數(shù)字相乘,瞧——我們發(fā)現(xiàn)在整個(gè)宇宙歷史,光可以行駛137.5億光年(810萬(wàn)億億英里)。不過(guò),該答案是錯(cuò)誤的。

宇宙有多大讓我們思考光是何時(shí)產(chǎn)生的。從宇宙大爆炸到)大約380,000年后宇宙重組(當(dāng)中性的氫原子形成時(shí),宇宙是不能透射光線的。光子在帶電微粒間反彈,它們無(wú)法走得很遠(yuǎn)。理由是帶電微粒與光子相互作用——要么吸收,要么發(fā)射它們。只有重組時(shí)代后光才能穿過(guò)太空。任何估計(jì)可觀測(cè)的宇宙的大小必須假定:我們能看到的光線是在太空變成透明的關(guān)鍵時(shí)代后才釋放出來(lái)的。(我們將來(lái)某天可能探測(cè)到來(lái)自那個(gè)時(shí)代的中微子和其他粒子,把時(shí)間表往前推,擴(kuò)大我們可觀察的范圍。)如果當(dāng)光源離地球足夠近時(shí)發(fā)射出光線的話,我們可能能夠觀察到比137.5光年更遠(yuǎn)的光源。

銀河中的星云NGC 281中的一部分

矮星系 NGC 4449 內(nèi)的恒星焰火

現(xiàn)在我們把視野縮小10倍,宇宙看起來(lái)還是空空如也,“星”光點(diǎn)點(diǎn)??墒?,那些點(diǎn)點(diǎn)斑斑的真的是星么?一億光年

一百萬(wàn)光年 近些,再近些。我靠!什么呀,這么面熟?這就是你所說(shuō)的“星星”么?是星星,一堆星星。我們管它叫銀河系

一萬(wàn)光年 我們的太陽(yáng)系位于銀河系螺旋翼內(nèi)側(cè)的邊緣,距離銀河系中心大約2.5萬(wàn)光年。于是,我們把視野收回到1萬(wàn)光年的數(shù)量級(jí),聚焦在銀河系若干觸角般螺旋翼中的一條上面

一千光年 密密麻麻啊

一百光年 還是密密麻麻的

一光年 等等,這個(gè)是什么?

一萬(wàn)億公里 再走近十倍依然霧氣昭昭的一團(tuán),到底是什么嘛

一千億公里 看出來(lái)了,是太陽(yáng)系,翻山越嶺的,不容易啊。

一百億公里 放大十倍來(lái)觀察以繁星為背景的太陽(yáng)系。說(shuō)是繁星,其實(shí)與太陽(yáng)最近的恒星--半人馬座比鄰星都是在4.22光年開外的。圖中的亮點(diǎn)僅僅只是背景上離得八丈遠(yuǎn)的星星呢,并不是太陽(yáng)系的一部分。

十億公里 數(shù)數(shù)看,下圖里被藍(lán)框子圈上的是誰(shuí)的軌道

一億公里 一億公里的時(shí)候,地球在那里?

一千萬(wàn)公里 可以看到了,地球,月球

一百萬(wàn)公里

十萬(wàn)公里 啊,地球!

一萬(wàn)公里 怎么會(huì)這么巧涅?從10億光年一路看下來(lái)正對(duì)著的竟是美國(guó)。用一萬(wàn)公里的視野看地球,這是神的視角。Google Earth 也能有這種效果,起始時(shí)對(duì)著的也是美國(guó)^_^ (不用奇怪了,這套圖片本身就是老美拍的!)

1000公里

100公里 芝加哥鳥瞰。由此開始了我們?nèi)祟愃軌蚶斫獾臄?shù)量級(jí),開始了我們熟悉的世界

10公里 密密麻麻

1公里

100米 看!草地上這是什么

10米 原來(lái)是一傻哥們睡得正香....

1米 醒醒嘿,都被偷窺啦還不知道吶

0.1米 一米的十分之一,我們手所能把握的尺度。相信人類所接觸的大部分物體都是在這樣一個(gè)數(shù)量級(jí)的。看看你的周圍,鍵盤、鼠標(biāo)、手機(jī)、杯子、碗...... 仔細(xì)一看這哥們手上的毛還挺重的,純爺們!

1厘米 這是手上的皺紋細(xì)部。興許你放大了還沒他細(xì)皮嫩肉呢。做好準(zhǔn)備,我們即將進(jìn)入另一個(gè)陌生的領(lǐng)域--微觀世界

1毫米 手上的毛孔,就是沒有毛,毛呢?

100微米 依稀可見皮膚的組織結(jié)構(gòu)

10微米 一個(gè)細(xì)胞的數(shù)量級(jí)就是10微米,當(dāng)然這只是一般來(lái)說(shuō)。插句嘴,世界上最大的細(xì)胞是鴕鳥蛋,它是一個(gè)單獨(dú)的卵細(xì)胞,數(shù)量級(jí)是分米級(jí)的,厲害吧

1微米

0.1微米 一看這么高度螺旋的結(jié)構(gòu)就知道是染色體了。底下的洋文說(shuō):但凡人類的細(xì)胞,里面都會(huì)有23對(duì)染色體

100埃 埃是一種長(zhǎng)度單位,指10的-8次方米??吹竭@個(gè)規(guī)則的等距雙螺旋結(jié)構(gòu),我想你一定知道這種物質(zhì)就叫做脫氧核糖核酸,也就是常說(shuō)的DNA。分子結(jié)構(gòu)清晰可見

1納米 現(xiàn)在為材料科學(xué)炒得火熱的納米技術(shù)就是說(shuō)很多物質(zhì)精細(xì)到納米級(jí)后將表現(xiàn)出很多在常規(guī)數(shù)量級(jí)上所表現(xiàn)不出的性質(zhì)來(lái)。在納米這樣的數(shù)量級(jí)下,我們連原子都可以數(shù)清了

1埃 原子是由原子核和電子組成的。這個(gè)是密布的電子云,我們能看到原子核外的電子云比較濃。

10皮米 原子核外圍的濃密電子云。仿佛又回到了浩瀚無(wú)邊的宇宙。這樣來(lái)看每個(gè)原子都像是個(gè)小宇宙,我們的世界就這樣的周而復(fù)始著,不寒而栗...

m78星云

給大家一張奧特曼故鄉(xiāng),說(shuō)不定...那個(gè)星球上...還真有一種類似的生物呢。

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